JPH09235754A - カウンタウエイト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 カウンタウエイトが搭載されるフレームへ
の、カウンタウエイトがオーバハングされることによる
強度上の負担を減らす。カウンタウエイト容器に収納さ
れた重量物のリサイクルを容易にする。 【解決手段】 カウンタウエイトの中空容器（２１）の
内部を仕切板（３０ａ、３０ｂ）により区画し、収容す
る重量物を種類ごとに区画に分けて入れるとともに、中
央部に位置する区画に大質量の重量物を収納するように
構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、油圧ショベル、ク
レーン車等の建設機械に適用されるカウンタウエイト、
更に詳しくは中空のカウンタウエイト容器に重量物が収
納されてなるカウンタウエイトの、重量物とその収納構
造に関する。

【０００２】

【従来の技術】建設機械、例えば油圧ショベルは、下部
走行体と、この下部走行体上に旋回自在に支持される上
部旋回体と、上部旋回体に装着される作業機とを備えて
いる。作業機は、上部旋回体に支持されるブーム、ブー
ムの先端に支持されるアーム、アームの先端に支持され
るバケット等からなる。ブーム、アーム及びバケット
は、それぞれ油圧シリンダにより作動させられる。

【０００３】この油圧ショベルが掘削、積込、運搬等の
作業において適切に稼働するためには、作業機にかかる
負荷荷重に対して、また作業機そのものの重量に対し
て、油圧ショベルがバランスを崩したり転倒したりしな
いようになすことが必要であり、そのために上部旋回体
には、上部旋回体の旋回中心に対して作業機取付側と反
対の位置にカウンタウエイトが搭載される。バランスを
効果的に確立するために、カウンタウエイトは、上部旋
回体の旋回中心から半径方向において作業機からできる
だけ遠くの位置である上部旋回体の最外端に搭載されて
いる。

【０００４】カウンタウエイトは、油圧ショベルに重量
を付加すると共に、油圧ショベルの外観の一部を規定し
ている。そのため、商品価値の一つである外観デザイン
の面から形状にも配慮が加えられる。造形が容易で重量
の有る鋳鉄で製作され、或いは鋼板により外郭が造形さ
れ、その中にコンクリートに鉄等が混入された重量物が
収納されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】カウンタウエイトは、
作業機と反対に位置する上部旋回体の後方最外端に、そ
して上部旋回体全体の外観デザインに合わせて、上部旋
回体の幅一杯の形状で設けられている。そのためにカウ
ンタウエイトは、上部旋回体フレームから後方及び左右
方向にオーバハングした形態で搭載されている。カウン
タウエイトは重量物であること、またカウンタウエイト
には油圧ショベルの大きな衝撃、大きな前後左右の揺
れ、そしてまた振動が加わること、更にカウンタウエイ
トは上部旋回体フレームからオーバハングされているこ
とから、上部旋回体フレームには捩れ、曲げ等の大きな
負荷がかかる。そこで上部旋回体フレームは頑丈に、強
度を増して作られる必要がある。

【０００６】中空容器を鋼板で成形し、鉄等を混入した
コンクリートが収納されるカウンタウエイトは、製作が
容易な反面、廃却品のリサイクルを行う場合、鋼板製の
中空容器は切断分離してリサイクルできるが、鉄が混入
されたコンクリートを鉄とコンクリートに分離してリサ
イクルするのは困難である。

【０００７】更に重量物で慣性モーメントの大きいカウ
ンタウエイトは、上部旋回体の旋回動作開始の立ち上り
を遅くしたり、ブレーキをかけて停止する時に旋回が止
まりにくい等の原因となっている。

【０００８】本発明は上記事実に鑑みてなされたもの
で、その主たる技術的課題は、カウンタウエイトが搭載
される上部旋回体フレームに対して、強度上の影響の少
ない、そしてリサイクルの容易なカウンタウエイトを提
供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記技
術的課題を達成するために、中空容器と、該容器に収納
される重量物とからなるカウンタウエイトにおいて、該
重量物は質量の異なる複数種類の重量物からなり、該容
器内には該複数種類の重量物を種類ごとに分けて収納す
る複数個の区画を規定する仕切板が設けられ、該区画の
うちの中央部に位置する中央区画に、該複数種類の重量
物のうちで最も質量の大きい重量物が収納されている、
ことを特徴とするカウンタウエイトが提供される。

【００１０】カウンタウエイトを建設機械に搭載するた
めの搭載取付部は容器の底面中央部に配設されているの
が好適である。また質量の大きい重量物としては鉛が好
ましい。

【００１１】本発明によるカウンタウエイトは、内部が
仕切板により区画された中空容器の上部旋回体フレーム
への搭載取付部に近い区画に、他の区画よりも質量の大
きい重量物が収納され、それ故に全体に均質な重量物を
収納する従来のカウンタウエイトに比べて、上部旋回体
フレームに対するカウンタウエイトのオーバーハング重
量が少ない。

【００１２】中空容器に収納される重量物の種類は、仕
切板で規定される区画によって分離されている。したが
って、リサイクルの際は、収納される重量物を種類別に
容易に取り出すことができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明に従って構成されたカウンタウエイトの実施の形態に
ついて説明する。

【００１４】図１を参照して説明すると、全体を番号２
で示す油圧ショベルは下部走行体４とこの下部走行体４
上に水平方向に旋回自在に装着された上部旋回体６とを
具備している。上部旋回体６は下部走行体４に旋回自在
に装着された上部旋回体フレーム７を含み、この上部旋
回体フレーム７の一端部、即ち前端部には作業機８が取
り付けられている。この作業機８は、上部旋回体６に上
下方向に揺動自在に支持されたブーム１０、上部旋回体
６とブーム１０との間に介在せしめられたブーム作動シ
リンダ１２、ブーム１０の先端に上下方向に揺動自在に
支持されたアーム１４、ブーム１０とアーム１４との間
に介在せしめられたアーム作動シリンダ１６、アーム１
４の先端に上下方向に揺動自在に支持されたバケット１
８、及びアーム１４とバケット１８との間に介在せしめ
られたバケット作動シリンダ１９から構成されている。

【００１５】油圧ショベル２は、下部走行体４の走行動
作により移動し、シリンダ１２、１６、１９の伸縮動作
と、上部旋回体６の旋回動作により、バケット１８によ
り土砂、岩石を掘削し、ダンプトラックへ積込む等の多
種多様の作業を行う。

【００１６】上部旋回体６の旋回中心に関して作業機８
の装着部位の反対側の端部、即ち後端部においては、作
業機８の重量及び作業機８に加わる作業負荷で油圧ショ
ベルのバランスが崩れないように、そして作業機８が十
分効果的に機能し得るように、カウンタウエイト２０が
上部旋回体フレーム７の後端に搭載されている。

【００１７】次に図２及び図３を参照して、カウンタウ
エイト２０について詳細に説明する。カウンタウエイト
２０は、鋼板を溶接して内部が中空に製作されている中
空容器２１を含み、この中空容器２１は油圧ショベル２
の外観デザインの一部としての配慮がされている略直方
体形状を成している。中空容器２１は、横断面形状が略
Ｃ字形状である本体板２４、本体板２４の開口両側面を
閉じる一対の側板２６ａ、２６ｂ、本体板２４の開口前
面を閉じる前面板２８を備えている。中空容器２１の内
部には、内部空間を複数個の空間に区切る仕切板３０
ａ、３０ｂが設けられ、区画４６、４８、５０が規定さ
れている。本体板２４の上面には、重量物収納用の開口
３４、３６、３８が設けられ、かかる開口３４、３６、
３８にはカバー部材４０、４２、４４がそれぞれ着脱自
在に装着されている。カウンタウエイト２０の底部外面
である本体板２４の下面中央部、更に詳しくは中空容器
２１の中央区画４８下面両側部には、上部旋回体フレー
ム７への搭載取付部３２ａ及び３２ｂが設けられてい
る。図示を省略するが、搭載取付部３２ａ及び３２ｂに
はネジ孔が設けられている。カウンタウエイト２０は上
部旋回体フレーム７上に設置され、上部旋回体フレーム
７を貫通するボルトを上記ネジ孔に螺合することによっ
て上部旋回体フレーム７に固定されている。

【００１８】中空容器２１の中央に位置する中央区画４
８には、中央区画４８に対応して略直方体に成形、或い
は略直方体形状の容器に収容されている大質量重量物５
２が、本体板２４に前面板２８を溶接する前に予め収納
されている。この大質量重量物５２は、中央区画４８に
設けられた台座（図示していない）にボルトで締め付け
固定されている。大質量重量物５２には取手５４が設け
られていて、クレーン等で吊り下げての取り扱いが容易
にできるようになっている。なお中空容器２１に大質量
重量物５２が予め収納される場合は開口３６及びカバー
部材４２を省略することができる。

【００１９】大質量重量物５２の材料としては、比重の
大きい材料である、鉛、銅、鉄等が必要な量、必要な形
に成形されて用いられる。鉛は、比重が１１．３でコン
クリートに鉄が混入された重量物の比重約４．０と比べ
て格段に大きくカウンタウエイト２０に収納される重量
物として特に適している。また鉛は融点が低く且つ比較
的軟質であるので、必要に応じて、溶かして開口３６か
ら注入したり、小片にして開口３６から投入しプレスで
押し込むことが容易にできる材料である。バッテリなど
の廃材鉛も大質量重量物５２として有効に活用できる。

【００２０】中央区画４８の両側に位置する区画４６、
５０には、中空容器２１に収納されるカウンタウエイト
として計画される重量物の全重量から、大質量重量物５
２の重量を差し引いた分の重量物が入れられる。側区画
４６、５０に開口３４、３８から入れられる重量物とし
ては、砂、コンクリート等が取り扱いも容易であり、ま
た安価であるので適している。

【００２１】以上のようにして構成されるカウンタウエ
イト２０は、重量のある大質量重量物５２が中空容器２
１の中央部に位置するので、従来の均質な重量物の重量
が全体に配分されているカウンタウエイトに比べて、上
部旋回体フレーム７に対する重量のオーバハングが少な
くなる。そのために、カウンタウエイト２０の質量によ
る動的な力、すなわち図２に矢印Ａ及びＢで、また図３
に矢印Ｃで示される方向の油圧ショベル２の揺れ、振
動、衝撃による力により、上部旋回体フレーム７が、矢
印Ａ及びＢ方向に捩じられ、矢印Ｃ方向に曲げられる影
響を小さくすることができる。結果として、上部旋回体
フレーム７の簡素化、軽量化が可能となる。またカウン
タウエイトの中空容器２１の側区画４６及び５０には比
較的軽量の重量物が収納されるので、この部分の構造を
簡素化したり、鋼板の厚さを薄くすることができる。特
に、上部旋回体６を有する油圧ショベル、クレーン車等
においては、上部旋回体の旋回重量をできるだけ軽くす
ることが課題であり、そのためにも上部旋回体フレーム
を簡素化し軽くすることは有効である。

【００２２】カウンタウエイト２０の中空容器２１に
は、重量物が種類により分離して収納されているので、
リサイクルの際に重量物を取り出すことが容易である。
中央区画４８の大質量重量物５２は中空容器２１をガス
またはレーザーで切断することにより容易に取り出すこ
とができる。両側の区画４６及び５０の重量物は中空容
器２１を同様に切断して取り出してもよいし、開口３
４、３８から取り出してもよい。収納される重量物によ
っては、予め中空容器２１の収納される区画の底部に取
り出し用の排出孔を設けておいてもよい。

【００２３】

【発明の効果】本発明のカウンタウエイトは、中央部に
質量の大きい重量物が収納されているので、従来の全体
が均質の重量物からなるカウンタウエイトに比べて、カ
ウンタウエイトが搭載されるフレームの負担を小さく
し、フレームの簡素化、軽量化が図れる。またカウンタ
ウエイト容器の板厚も薄くできる。そしてカウンタウエ
イトの慣性モーメントが小さいので上部旋回体の旋回動
作開始の立ち上りの遅れや、ブレーキをかけて停止する
時の旋回が止まりにくい問題が改善される。

【００２４】更に中空容器に種類ごとに分離して重量物
が収納されているので重量物のリサイクルが容易であ
る。

【００２５】更に大質量重量物をカウンタウエイトの中
空容器のできるだけ下方に収納することにより、カウン
タウエイトの重心を下げることができるので、油圧ショ
ベル２のバランスをより良いものにすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従って構成されたカウンタウエイトの
好適実施形態を備えた油圧ショベルの側面図。

【図２】図１に示すカウンタウエイトを油圧ショベルの
前方から見た断面図。

【図３】図２に示すカウンタウエイトを図の矢印Ｘ−Ｘ
方向に見た断面図。

【符号の説明】

２：油圧ショベル ６：上部旋回体 ７：上部旋回体フレーム ８：作業機 ２０：カウンタウエイト ２１：中空容器 ３０ａ、３０ｂ：仕切板 ３２ａ、３２ｂ：搭載取付部 ４８：中央区画 ５２：大質量重量物

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中空容器と、該容器に収納される重量物
   とからなるカウンタウエイトにおいて、 該重量物は質量の異なる複数種類の重量物からなり、該
   容器内には該複数種類の重量物を種類ごとに分けて収納
   する複数個の区画を規定する仕切板が設けられ、該区画
   のうちの中央部に位置する中央区画に、該複数の重量物
   のうちで最も質量の大きい重量物が収納されている、こ
   とを特徴とするカウンタウエイト。
2. 【請求項２】 該容器の底面中央部に搭載取付部が配設
   されている、請求項１記載のカウンタウエイト。
3. 【請求項３】 該最も質量の大きい重量物は鉛である、
   請求項１又は２記載のカウンタウエイト。